کمپرسور چیست؟

کمپرسور چیست؟

کمپرسور یک دستگاه مکانیکی است که وظیفه اصلی آن متراکم کردن گاز می باشد و به تبع آن فشار گاز افزایش پیدا می کند. کمپرسورها، سیال با حجم اولیه ی زیاد را با سرعت زیاد مکش می‌کنند و توسط سیستم تعبیه شده در داخل خود در طی یک فرآیند فشرده و متراکم می کنند. در حین فشرده کردن گاز دمای گاز افزایش پیدا می کند و گاز متراکم شده مافوق گرم از کمپرسور خارج می گردد. گاز مافوق گرم فشرده شده در کمپرسورها دمای بسیار بالایی دارد و معمولاً پس از کمپرسورها از مبدل حرارتی برای خنک کردن گاز کمپرسورها استفاده می شود.

کمپرسورها مصرف بسیار بالایی در سیستم ها دارند و همراه پمپ ها یکی از پرمصرف ترین بخش های صنایع مختلف می باشد. کمپرسورها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. صنعت تهویه و تبرید یکی از مهم‌ترین صنایع به کار برنده کمپرسور می باشد.

کمپرسور در تهویه مطبوع

کمپرسور اصلی ترین قسمت در سیکل تبرید تراکمی است و نقش قلب سیکل سرمایش تراکمی را دارد. این دستگاه مبرد را از اواپراتور مکش می کند و طی فرآیند های خاص حجم مورد کاهش پیدا می کند و متراکم می شود. با تراکم مبرد دمای آن بسیار افزایش پیدا می کند و مبرد مافوق گرم از کمپرسور خارج می گردد و به کندانسور برای کاهش دما و تبدیل به فاز مایع وارد می شود.

کاربرد کمپرسور

کمپرسورها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در خطوط انتقال گاز کمپرسورها گاز را فشرده می کنند تا بتوانند مسافت‌های طولانی تری را در لوله ها منتقل شود در یخچالهای صنعتی و خانگی نیز از کمپرسورها برای تولید سرمایش استفاده می شود. یکی دیگر از از کاربردهای کمپرسورها کمپرسورهای باد است که برای مصارف گوناگون از جمله پاک کردن تایر های خودرو می توان از آنها استفاده کرد.

در موتورهای جت از کمپرسورهای محوری برای فشرده سازی هوا استفاده می شود. در خودروهای مدرن امروزی از کمپرسورها برای فشرده سازی هوای ورودی به موتور ماشین که کمک بسیاری برای افزایش راندمان موتور دارند استفاده می شود در انواع چهره ها تراکمی از کمپرسور به عنوان اصلی ترین قسمت سیکل تبرید استفاده می شود.

انواع کمپرسورها

کمپرسور ها انواع مختلفی دارند و می توان آنها را به شکل های گوناگون تقسیم بندی کرد. در زیر کمپرسورها بر اساس ویژگی های گوناگون خود تقسیم بندی شده اند.

1. کمپرسورهای دینامیکی
2. کمپرسور های جابجایی مثبت

کمپرسورهای دینامیکی به دو بخش زیر تقسیم می شود.

1. کمپرسورهای جریان محوری
2. کمپرسورهای جریان شعاعی

کمپرسور های جابجایی مثبت نیز به دو بخش زیر تقسیم می شوند.

1. کمپرسورهای دوار
2. کمپرسورهای پیستونی

کمپرسورهای دینامیکی

کمپرسورهای دینامیکی بیشتر در دبی های بالا و فشار کم  مورد استفاده قرار می گیرند و همچنین منتقل کردن انرژی به طور مداوم انجام می‌شود.

کمپرسورهای دینامیکی به دو زیرمجموعه محوری و شعاعی تقسیم می شوند کمپرسورهای دینامیکی از شرایط بیرونی تاثیر پذیر می باشند و با تغییر جزئی در فشار ورودی به کمپرسورهای دینامیکی می توان تغییر زیادی در فشار خروجی ایجاد کرد.

کمپرسور جریان شعاعی

کمپرسور جریان شعاعی یا سانتریفیوژی از کمپرسورهای دینامیکی می باشد گاز وارد مرکز پروانه دوار می گردد و به کمک نیروی گریز از مرکز کمپرسور به سمت دیواره های بیرونی آن پرتاب می‌شود. قبل از ورود هوا به پروانه دوار بعدی کمپرسور گاز از از یک پخش کننده و یک محفظه حلزونی عبور کرده تا انرژی جنبشی به فشار استاتیکی تبدیل گردد.

کمپرسور جریان محوری

کمپرسور جریان محوری بدین گونه است که گاز از میان ردیف های پره های ثابت و متحرک در راستای امتداد محور کمپرسور عبور می کند و با برخورد با پره های ثابت انرژی جنبشی به فشار تبدیل می شود این کمپرسورها در موتورهای جت بسیار کاربرد دارد.

کمپرسور های جابجایی مثبت

کمپرسور های جابجایی مثبت قدرت تراکم بیشتر نسبت به کمپرسور های دینامیکی دارند و دبی کمپرسورهای جابجایی مثبت نسبت به کمپرسورهای دینامیکی کمتر است. نیروی محرکه کمپرسور های جابجایی مثبت با توجه به توان کمپرسور می‌تواند ازطریق الکتروموتور یا موتورهای دیزلی تامین شود. در کمپرسورهای جابجایی مثبت گاز در یک محفظه مشخص محبوس می شود و با کاهش حجم محفظه، فشار گاز افزایش پیدا می کند. کمپرسور های جابجایی مثبت به دوصورت کمپرسورهای رفت و برگشتی و کمپرسور های دوار ساخته می شود.

کمپرسور رفت و برگشتی

کمپرسور رفت و برگشتی یا سیلندر پیستونی یکی از متداول ترین کمپرسورهای استفاده شده در صنایع مختلف است. کمپرسورهای سیلندر پیستونی از سیلندر، پیستون، شاتون، میل لنگ، دریچه ورودی، دریچه خروجی و رینگ پیستون تشکیل می شود. کمپرسورهای رفت و برگشتی که از قدیمی ترین انواع کمپرسورها می باشد به سه بخش تک مرحله ای، دو مرحله ای یا دیافراگمی تقسیم می شود.

در کمپرسورهای کوچک سیلندر از جنس چدن است. کمپرسورهای رفت و برگشتی یا سیلندر پیستونی مانند موتور اتومبیل عمل می کنند. در این کمپرسورها میل لنگ وظیفه انتقال حرکت دورانی به پیستون ها را دارد و پیستون به صورت خطی در سیلندر حرکت می کند تا گاز را فشرده سازد. کمپرسورهای رفت و برگشتی به سه دسته رفت و برگشت بسته هارمونیک، رفت و برگشت باز و رفت و برگشت نیمه بسته تقسیم‌بندی می‌شوند.

کمپرسور دوار

کمپرسورهای دوار به چندین بخش تقسیم می شود که از مهمترین آنها می توان کمپرسورهای اسکرو، کمپرسورهای روتاری و کمپرسورهای اسکرال را نام برد.

کمپرسورهای اسکرال

کمپرسورهای اسکرو نسبت به سایر کمپرسورها دارای تکنولوژی جدیدترین می باشند. در داخل این نوع از کمپرسورها یک حلزونی ثابت وجود دارد که به آن اسکرال می‌گویند و یک حلزونی دیگر در کمپرسورهای اسکرال وجود دارد که حول حلزونی ثابت می چرخد و در هنگام چرخش ماده مورد را به سمت مرکز هدایت می کند و با این عمل گاز متراکم می شود.

کمپرسورهای اسکرال قطعات محرک زیادی ندارند و به همین دلیل احتمال خراب شدن این نوع از کمپرسورها نسبت به سایر مدل ها کمتر است. کمپرسورهای اسکرال معمولاً قابل تعمیر نمی‌باشند، لرزش کمی دارند و در در مقابل بازگشت مایع آسیب پذیر می باشند. همچنین ظرفیت این نوع کمپرسورها محدود است. از این کمپرسور در چیلر های اسکرال نیز استفاده می شود.

کمپرسورهای اسکرو

کمپرسورهای اسکرو از دو مارپیچ پیچشی تشکیل شده است. گاز در میان این جفت روتر قرار می گیرد و متراکم می شود. روغن در کمپرسورهای اسکرو نقش مهمی دارد که علاوه بر آب بندی نقش خنک کاری سیستم را بر عهده دارد. این کمپرسورها می‌توانند فشار بالایی برای مقدار کمی گاز نیز ایجاد کنند. کمپرسورهای اسکرو نسبت به کمپرسورهای پیستونی مصرف انرژی کمتری دارند. از این نوع کمپرسور در چیلر های اسکرو بهره گرفته می شود.

کمپرسور روتاری

کمپرسور روتاری بیشتر در کولر های گازی مورد استفاده قرار می گیرد. مصرف انرژی کمی دارند کمپرسورهای روتاری از یک پوسته استوانه ای شکل که بخش روتور سیستم است و یک متحرک دایره ای شکل تشکیل شده است. کمپرسور روتاری به دو صورت تیغه متحرک و تیغ ثابت می باشد کمپرسورهای روتاری معمولاً ابعاد کوچک دارند و صدای کم ایجاد می کند.